日本のバイオマス利用の現状と課題 2015 年 2 月 13 日 ( 金 ) ( 独 ) 新エネルギー 産業技術総合開発機構 (NEDO) 新エネルギー部バイオマスグループテクニカルコーディネーター只隈祐輔
本日の内容 1. バイオマスエネルギーについて 2. NEDO のこれまでの取り組み 3. 何故 バイオマス発電が進まないのか! 4. 国内に熱需要と資源は有るのか? 5. 地域自立システム化実証事業の概要 6. 地域自立システム化実証事業スケジュール 7. 事例 1 岡山県真庭市 8. 事例 2 瀬波バイオマスエネルギープラント 9. 事例 3 山形県最上町 10. NEDO 担当者による全国巡礼は続く 11. まとめ
1. バイオマスエネルギーについて 間伐材 製材端材 不安定電源太陽光発電 風力発電 32 円 /kwh 安定化対策 水力発電 22 円 /kwh 建築廃材 木質バイオマス発電 32 円 /kwh 送電網 原子力発電 畜糞 下水汚泥 食品工場系残渣物 生ごみ メタン発酵発電 39 円 /kwh 10 円 /kwh 石炭火力発電大規模集中電源 燃料 ( 原料 ) 調達 安定電源 3
1. バイオマスエネルギーについて 間伐材 製材端材 不安定電源太陽光発電 1 年風力発電数十年 32 円 /kwh 安定化対策 草本 木質系 CO 2 CO 2 水力発電 CO 2 22 円 /kwh 建築廃材 畜糞 下水汚泥 食品工場系残渣物 生ごみ 燃料 ( 原料 ) 調達 1~3 億年 木質バイオマス発電 時間 安定電源 32 円 /kwh 石炭送電網火力発電所原子力発電 石炭も 時間軸を変えれば バイオマス? メタン発酵発電 バイオマスも利用時にはCO 10 円 2 を排出 /kwh! 石炭火力発電 CO 39 円 /kwh 2 排出削減のため高効率利用が必要 大規模集中電源 4
1. バイオマスエネルギーについて 間伐材 製材端材 不安定電源 <カーボン ニュートラルと定義 > 太陽光発電 32 円 /kwh 1 年草本安定化対策 風力発電数十年 22 円 /kwh 木質系 CO 2 CO 2 水力発電 CO 2 建築廃材 畜糞 下水汚泥 食品工場系残渣物 生ごみ 燃料 ( 原料 ) 調達 1~3 億年 木質バイオマス発電 時間 安定電源 32 円 /kwh 石炭送電網火力発電所原子力発電 石炭も 時間軸を変えれば バイオマス? メタン発酵発電 バイオマスも利用時にはCO 10 円 2 を排出 /kwh! 石炭火力発電 CO 39 円 /kwh 2 排出削減のため高効率利用が必要 大規模集中電源 5
2. NEDO のこれまでの取り組み ( 年度 ) H14 H15 H16 H17 H18 H19 H20 H21 H22 H23 H24 H25 H26 H27 H28 RPS 法 FIT 制度 (H24 年 7 月 ~) 新エネ百選 H21 年 6 月 導入ガイドブック ( 第 3 版 ) H22 年 1 月 バイオマスエネルギー高効率転換技術開発 10 件 バイオマス等未活用エネルギー実証試験事業 56 件 技術開発 バイオマスエネルギー等高効率転換技術開発 34 件 バイオマスエネルギー地域システム化実験事業 7 件 地域バイオマス熱利用フィールドテスト事業 26 件 戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発 39 件 実証事業 技術以外のシステムが重要 バイオマスエネルギーの地域自立システム化実証事業 6
3. 何故 バイオマス発電が進まないのか! 蒸気タービン 電力 (FIT) 燃料 集塵装置 発電機 ボイラ 飛灰 焼却灰 灰処理排水処理 7
3. 何故 バイオマス発電が進まないのか! 資源量 ストック自然乾燥 チップ化ペレット化 バックアップ燃料確保 ( 供給源の多様化 ) 燃料 ボイラ 集塵装置 飛灰 蒸気タービン 発電機 電力 (FIT) 定価 (20 年 ) 水源確保 焼却灰 灰処理排水処理 8
3. 何故 バイオマス発電が進まないのか! 資源量 ストック自然乾燥 チップ化ペレット化 バックアップ燃料確保 ( 供給源の多様化 ) 水源確保 発電所の調達 建設 燃料 ボイラ 焼却灰 ボイラ タービン主任技術者 電気主任技術者 設備点検 保守 集塵装置 飛灰 蒸気タービン 発電機 灰処理排水処理 電力 (FIT) 定価 (20 年 ) 環境対策 ( アセス ) 大気 排水 土壌 騒音 廃棄物処理費用 9
3. 何故 バイオマス発電が進まないのか! 時価 資源量 ストック自然乾燥 チップ化ペレット化 バックアップ燃料確保 ( 供給源の多様化 ) 水源確保 物価変動 時価 発電所の調達 建設 燃料 ボイラ 焼却灰 ボイラ タービン主任技術者 電気主任技術者 設備点検 保守 集塵装置 飛灰 蒸気タービン 発電機 灰処理排水処理 物価変動 電力 (FIT) 定価 (20 年 ) 環境対策 ( アセス ) 大気 排水 土壌 騒音 廃棄物処理費用 物価変動 10
3. 何故 バイオマス発電が進まないのか! 時価 資源量 ストック自然乾燥 チップ化ペレット化 バックアップ燃料確保 ( 供給源の多様化 ) 水源確保 物価変動 時価 発電所の調達 建設 燃料 ボイラ 焼却灰 燃料の安定確保 ( 量 価格 品質 ) 人材確保 ( 有資格者 育成 ) 価格変動リスク ( 収入は増やせない ) ボイラ タービン主任技術者 電気主任技術者 設備点検 保守 集塵装置 飛灰 ファミレス 蒸気タービン 発電機 灰処理排水処理 物価変動 電力 (FIT) 定価 (20 年 ) 環境対策 ( アセス ) 大気 排水 土壌 騒音 廃棄物処理費用 物価変動 三つ星レストラン 11
3. 何故 バイオマス発電が進まないのか! 時価 資源量 ストック自然乾燥 チップ化ペレット化 バックアップ燃料確保 ( 供給源の多様化 ) 水源確保 物価変動 時価 発電所の調達 建設 燃料 ボイラ 焼却灰 ボイラ タービン主任技術者 電気主任技術者 設備点検 保守 集塵装置 飛灰 蒸気タービン 発電機 灰処理排水処理 安心して 三つ星レストラン をガイドしてくれるツアーガイド ( 事業全般を支援できるコンサルタント ) はいない 事業者が自らの努力 工夫が必須 物価変動 電力 (FIT) 定価 (20 年 ) 環境対策 ( アセス ) 大気 排水 土壌 騒音 廃棄物処理費用 物価変動 三つ星レストラン 12
4. 国内に熱需要と資源は有るのか? ミュンヘン北緯 48 度 札幌北緯 43 度 ミルウォーキー北緯 43 度 13
4. 国内に熱需要と資源は有るのか? ミュンヘン北緯 48 度 札幌北緯 43 度 ミルウォーキー北緯 43 度 暖房 給湯 米国 46 17 英国 50 18 フランス 54 7 ドイツ 58 7 日本 12 14 26 63 61 68 65 欧米の 40% 世帯当たりエネルギー消費量 (GJ/ 世帯 年 ) 出典 :METI まちづくりと一体となった熱エネルギーの有効利用に関する研究会 ( 平成 23 年 6 月 20 日 ) 第 5 回資料 6 より 津軽海峡 ~ 冬景色 ~ 14
4. 国内に熱需要と資源は有るのか? ミュンヘン北緯 48 度 札幌北緯 43 度 ミルウォーキー北緯 43 度 暖房 給湯 米国 46 17 英国 50 18 フランス 54 7 ドイツ 58 7 日本 12 14 26 63 61 68 65 欧米の 40% 世帯当たりエネルギー消費量 (GJ/ 世帯 年 ) 出典 :METI まちづくりと一体となった熱エネルギーの有効利用に関する研究会 ( 平成 23 年 6 月 20 日 ) 第 5 回資料 6 より 津軽海峡 ~ 冬景色 ~ 産業界の需要先開拓多くの熱需要のある工場等との連携が必須 15
4. 国内に熱需要と資源は有るのか? 未利用間伐材全量利用でも石炭火力発電所 100 万 kw 1 基分 < 5,000 kw (2,000 万 m 3 /10 万 m 3 )=100 万 kw > 未利用間伐材等 ( 約 2,000 万 m 3 ) 製材工場等残材 ( 約 850 万 m 3 ) 建設発生木材 ( 約 1,000 万 m 3 ) 100% 未利用 95% 5% 90% 10% 木質バイオマスの発生量と利用状況 暖房 給湯 米国 46 17 英国 50 18 フランス 54 7 ドイツ 58 7 日本 12 14 26 63 61 68 65 欧米の 40% 世帯当たりエネルギー消費量 (GJ/ 世帯 年 ) 出典 :METI まちづくりと一体となった熱エネルギーの有効利用に関する研究会 ( 平成 23 年 6 月 20 日 ) 第 5 回資料 6 より 発電量 一般住宅約 1.2 万世帯分の年間電力量 燃料となる木質バイオマスの使用量 年間 6 万トン 10 万 m 3 程度 発電収入燃料全てを間伐材等の未利用材とすると約 12~13 億円程度 木質バイオマス発電の効果 ( 試算 ) ( 5,000 kw ) 出典 : 森林 林業 木材産業の現状と課題 ( 平成 26 年 5 月 ) 林野庁 HP 過剰な期待は禁物 産業界の需要先開拓多くの熱需要のある工場等との連携が必須 16
4. 国内に熱需要と資源は有るのか? 未利用間伐材全量利用でも石炭火力発電所 100 万 kw 1 基分 < 5,000 kw (2,000 万 m 3 /10 万 m 3 )=100 万 kw > 未利用間伐材等 ( 約 2,000 万 m 3 ) 製材工場等残材 ( 約 850 万 m 3 ) 建設発生木材 ( 約 1,000 万 m 3 ) 100% 未利用 95% 5% 90% 10% 木質バイオマスの発生量と利用状況 暖房 給湯 米国 46 17 英国 50 18 フランス 54 7 ドイツ 58 7 日本 12 14 26 63 61 68 65 欧米の 40% 世帯当たりエネルギー消費量 (GJ/ 世帯 年 ) 出典 :METI まちづくりと一体となった熱エネルギーの有効利用に関する研究会 ( 平成 23 年 6 月 20 日 ) 第 5 回資料 6 より 発電量 一般住宅約 1.2 万世帯分の年間電力量 燃料となる木質バイオマスの使用量 年間 6 万トン 10 万 m 3 程度 発電収入燃料全てを間伐材等の未利用材とすると約 12~13 億円程度 木質バイオマス発電の効果 ( 試算 ) ( 5,000 kw ) 出典 : 森林 林業 木材産業の現状と課題 ( 平成 26 年 5 月 ) 林野庁 HP 過剰な期待は禁物 貴重なバイオマスの高効率利用には熱利用が必須 産業界の需要先開拓多くの熱需要のある工場等との連携が必須 17
5. 地域自立システム化実証事業の概要 (1) 技術指針 導入要件の策定 過去の実証事業の検討 海外動向調査 ヒアリング調査 (70 ヶ所以上実施 ) 1 技術指針, 導入要件 (2) 地域自立システム化実証事業 地域実証に向けた事業性評価(FS) 技術指針, 導入要件を反映 2 事業性調査結果による選定 地域自立システム化実証 事業者 3 バイオマスエネルギーの地域自立システムの検証 協力者地方自治体 メーカー等 大学等 4 実証事業評価 適用検討 (3) 地域自立システム化技術開発 要素技術の開発を実施 実証事業の成果を技術指針, 導入要件への反映 抽出された要素技術の課題 18
6. 地域自立システム化実証事業スケジュール 年度 H26 (2014) H27 (2015) H28 (2016) H29 (2017) H30 (2018) H31 (2019) H32 (2020) 技術指針 導入要件の策定に関する検討 策定 技術指針 導入要件の最新情報を反映した更新 ( 技術開発動向 原料流通量等の総合調査を含む ) 1 回目 FS 設計 建設 実証運転 改良 反映 地域自立システム化実証事業 2 回目 FS 設計 建設 運転 改良 3 回目 FS 設計 建設 実証運転 改良 地域自立システム化技術開発事業 要素技術開発 19
7. 事例 1 岡山県真庭市 輸入材 地域の森林資源 第二集積基地 大規模集成材工場 第一集積基地 平成 26 年 10 月オープン 乾燥試験 熱 プレーナ屑 バイオマス集積基地 ( チップ化 ) 平成 27 年 4 月運開 ペレットは副産物 バイオマス発電 1,950 kw ボイラ 農業施設 地域の需要家バイオマス発電運用経験 1 万 kw 本業に貢献 有資格者 (BT 主任技術者など ) バイオマス発電所 (1 万 kw) 20
7. 事例 1 岡山県真庭市 輸入材 地域の森林資源 観光資源化 ( バイオマスツアー ) 第二集積基地 大規模集成材工場 第一集積基地 平成 26 年 10 月オープン 乾燥試験 熱 プレーナ屑 バイオマス集積基地 ( チップ化 ) 平成 27 年 4 月運開 ペレットは副産物 バイオマス発電 1,950 kw ボイラ 農業施設 地域の需要家バイオマス発電運用経験 1 万 kw 本業に貢献 有資格者 (BT 主任技術者など ) バイオマス発電所 (1 万 kw) 21
8. 事例 2 瀬波バイオマスエネルギープラント バイオマス発電設備 ( メタン発酵ガス ) 国内認定第 1 号 地域資源循環の仕組み 4.9t/ 日 乾式メタン発酵発電 ガス 副産物 電力 食品廃棄物 原料確保 液肥 堆肥 発電 熱 25 kw < 本業 ( 農業 )> 本業のため ブランドお米 次は? パッションフルーツジャボチカバ高級フルーツ 22
8. 事例 2 瀬波バイオマスエネルギープラント 地域資源循環の仕組み ビジネスモデル化 バイオマス発電設備 ( メタン発酵ガス ) 国内認定第 1 号 乾式メタン発酵発電 4.9t/ 日ガス 副産物 電力 食品廃棄物 原料確保 液肥 堆肥 発電 熱 25 kw < 本業 ( 農業 )> 本業のため ブランドお米 次は? パッションフルーツジャボチカバ高級フルーツ 23
燥方法の工夫9. 事例 3 山形県最上町間伐材収集システムの構築間伐方法の工夫乾GIS による間伐計画立案支援 間伐材集積場 河川敷での自然乾燥 ウエルネスプラザ 園芸ハウス 福祉センター 健康センター 老人保健施設 老人集合住宅 最上病院 + 特別養護老人ホーム 熱需要先の集約 ボイラ 550 kwth 700 kwth + 900 kwth 冬季用の燃料貯留庫 チップ化 燃料化 ( チップ化 ) 工場 24
10. NEDO 担当者による全国巡礼は続く 森林組合木質事業者メタン発酵事業者燃料化事業者メ-カ都道府県庁大学 研究機関 2ヶ所 22ヶ所 13ヶ所 3ヶ所 9ヶ所 8ヶ所 4ヶ所 事業性のある地域システムの全体像と どういう点を工夫すれば事業として成立するのか というポイントに目処をつけることを目的に巡礼は続く ジャボチカバ @ 瀬波バイオマスエネルギープラント 25
11. まとめ (1) 無 から 何も 生まれない バイオマス事業単独での運営は困難 ( ゼロスタートは危険 ) 本業 に貢献でき に寄生した バイオマス利用 が有利 (2) 人財 が 必須 有資格者 (BT 主任技術者など ) の確保 育成が必須 熱意を持って創意工夫しながら事業推進していく人材 (3) 夢 の有る将来計画が必要 将来の 夢 に向かって 人材が育つ 現状維持のみ の事業計画は 夢 が無く継続が困難 1 技術指針, 導入要件 地域が自立できるシステムの模索もため全国を引き続き巡礼します 26
www.nedo.go.jp 27